Vysokoaktivní odpady je třeba izolovat na statisíce let.
Jak prokazujeme bezpečnost na tak dlouhou dobu?
Je třeba pochopit, k jakým fyzikálně-chemickým procesům v úložišti a jeho okolí dochází. Popis těchto procesů musí vycházet z obecně platných fyzikálních zákonů a porovnání laboratorních dat s daty získanými v reálném prostředí.
Vhodný výběr lokality je pro bezpečnost úložiště klíčový. Protože vhodnost závisí na horninovém prostředí, počáteční kroky se pojily především s výzkumem. V první etapě jsme vyhodnocovali archivní geologická data, a poté ve vytipovaných lokalitách probíhal povrchový průzkum. Na základě těchto dat jsme postupně zúžili počet vhodných lokalit. V další etapě budeme získávat detailní informace o horninovém masivu pomocí podrobnějších průzkumných prací včetně hlubokých vrtů. Vhodný horninový masiv je dlouhodobě nejst
abilnější, ale zdaleka ne jediný prvek systému bariér v hlubinném úložišti. Systém bariér se v případě hlubinného úložiště skládá z přírodních (horninový masiv) a inženýrských (ukládací obalový soubor, bentonit apod.).
Přednost dostane taková lokalita, která splní bezpečnostní kritéria s dostatečnou rezervou. Tím zajistíme, že ani nepředvídatelná událost výrazně neovlivní bezpečnost úložiště.
Nezbytné je zvážit a podrobně analyzovat všechna možná rizika, která mohou v úložišti nastat. Prvním krokem je proto vždy odvození tzv. scénářů možného vývoje úložiště. Ty se obvykle rozdělují na tzv. normální scénáře a scénáře alternativní. Scénáře normálního vývoje zahrnují všechny procesy a události, které mohou nastat v úložném systému s určitou pravděpodobností. Alternativními scénáři jsou míněny procesy a události s velmi malou pravděpodobností výskytu. Jde zejména o scénáře událostí vyvolané zemětřesením, klimatickou změnou či nepředvídatelným porušením inženýrské bariéry, způsobeným například vnějším zásahem do úložiště. Zvážení všech možných rizik nám umožní navrhnout takové řešení, které bude vyhovovat bezpečnostním požadavkům.
Nalezení vhodné lokality a zanalyzování všech možných scénářů je nezbytné. Fyzickou ochranu nicméně zajišťuje zejména přírodní bariéra – hornina, ve které bude úložiště vybudováno. Dále jsou to pak obalové soubory, ve kterých jsou odpady uloženy. V tuto chvíli počítáme s dvouplášťovým kontejnerem ze dvou ocelí – uhlíkaté a nerezové. Obalové soubory na bázi oceli dokáží izolovat vyhořelé jaderné palivo po dobu tisíců až desetitisíců let. Úložiště bude chráněno také proti vniknutí člověka, ať už neúmyslnému či úmyslnému. V případě hlubinného úložiště, kam se budou ukládat radioaktivní odpady i s velmi dlouhým poločasem rozpadu, brání narušení člověkem především hloubka uložení, která čítá několik stovek metrů pod povrchem země.
Připravili jsme a provádíme podrobný výzkum, kterého se účastní mnoho výzkumných organizací a vysokých škol. Zároveň spolupracujeme v rámci evropských programů EURATOM a úzce také se zeměmi jako Finsko, Švédsko či Švýcarsko, kde vývoj hlubinného úložiště probíhá již téměř 40 let. Více o mezinárodní spolupráci se dočtete ZDE.
K zajištění bezpečnosti na statisíce let nám pomáhají i takzvané přírodní analogy. Jedním z nejznámějších přírodních analogů je jev zkoumaný v Oklu. V uranovém ložisku v africkém Gabunu probíhala před dvěma miliardami let zhruba po dobu půl milionu roků řetězová štěpná reakce. Její dlouhodobé produkty, jako neptunium nebo plutonium, se okolním prostředím pohybovaly nesmírně pomalu, a to rychlostí cca 10 metrů za milion let. Lze oprávněně soudit, že ve stejných nebo podobných přírodních podmínkách by se z úložiště v hloubce minimálně 500 m pod povrchem země neměly radionuklidy z vyhořelého paliva do biosféry vůbec dostat. Mezi další známé analogy patří i ložisko radioaktivních látek u Cigar Lake v Kanadě. V hloubce 430 metrů pod kanadským jezerem Cigar Lake se před 1,3 miliardy let vytvořilo ložisko uranové rudy se 60% koncentrací uranu v rudě. Více než milion kubických metrů takto bohaté uranové rudy leží na žulovém masivu a je překrytý zhruba třicetimetrovou vrstvou jílu. Měření prokázala, že k povrchu žádný uran nepronikl.
Podobný přírodní analog byl studován i u nás. V České republice, která je známá četnými výskyty ložisek uranové rudy, se zkoumal pohyb uranu uloženého v jílových vrstvách v lokalitě Ruprechtov v západních Čechách. Uranová ruda je zde obklopena vrstvou jílu zpomalující transport uranu k povrchu tak, že se tento prvek v životním prostředí vůbec nevyskytuje.
Vhodný výběr lokality spolu s tzv. inženýrskými bariérami zaručuje izolaci uložených odpadů v horizontu statisíců let. Úložiště radioaktivních odpadů jsou navíc monitorována a naměřené výsledky nesmí přesáhnout přísně stanovené limity. Povolená roční dávka je jen zlomek té, kterou člověk získá např. diagnostickým vyšetřením, jako je rentgen.
Povrchový areál úložiště je jako jiné průmyslové stavby. Na rozdíl od mnoha provozů přináší hlubinné úložiště regionu řadu výhod. Nejvýznamnějšími jsou finanční příspěvky a zvýšení zaměstnanosti. Nelze opomenout ani předpokládané investice do infrastruktury nebo dopravní obslužnosti. Nedílnou součástí bude i zvýšení zaměstnanosti, jelikož stoupne poptávka po službách.
Multibariérový systém (inženýrské bariéry a hostitelská hornina) oddělí radionuklidy z uložených odpadů od povrchu země na statisíce let, tedy až do doby, kdy aktivita uložených odpadů klesne na úroveň okolí. Na okolní životní prostředí tedy odpady nebudou mít žádný vliv.
Podobný přírodní analog byl studován i u nás. V České republice, která je známá četnými výskyty ložisek uranové rudy, se zkoumal pohyb uranu uloženého v jílových vrstvách v lokalitě